Kognitivna znanost v šolstvu
'"Ö Zora Rutar Ilc
^ Zavod Republike Slovenije za šolstvo
r	Predpogoj za kakovostno poučevanje je razumevanje procesov
^^ učenja. V preteklosti je le-te najbolj osvetljevala psihologija, danes pa se ji pridružuje kognitivna znanost, ki svoje mesto vse bolj vidi v ^^ polju izobraževanja. Kognitivna znanost osvetljuje, kako potekajo , procesi učenja na mikroravni, kaj jih omogoča in pospešuje, kaj pa ^^ ovira, in tako učitelje in druge pedagoške delavce oskrbuje s ^^ ključnimi informacijami za učinkovito organiziranje učenja. ^^ Povezovanje psihologije, kognitivne znanosti in izobraževanja,
poimenovano tudi s sintagmo umi (um, možgani in izobraževanje), si tako prizadeva za raziskovanje uma in možganov v neposredni Ä.	povezavi z izobraževanjem. V članku najprej predstavimo
kronologijo povezovanja kognitivne znanosti in izobraževanja, nato ^^ institucije, ki se ukvarjajo s tem, navedemo nekatere za
izobraževalce ključne ugotovitve kognitivne znanosti, nato pa nanje navežemo izzive za poučevanje in za organizacijo šolskih ureditev.
Ključne besede: kognitivna znanost, nevroznanost, znanost »um, možgani in izobraževanje«, procesi učenja, mentalne reprezentacije, kognitivno procesiranje, razumevanje
Uvod
Za izhodišče naj si - na osnovi treh desetletij izkušenj, številnih opravljenih analiz in sodelovanja pri dveh prenovah - dovolimo tezo, da v našem šolstvu posvečamo veliko pozornosti stroki oz. disciplinam, didaktiki, kurikulu in sistemu, manj pa procesom učenja in spoznavanja, ki potekajo oz. ki naj bi potekali pri učencih. Vendar pa je razumevanje tega, kaj se dogaja »v« učencih, podlaga vsemu in v pomoč učiteljem pri podpiranju učenja. Zato je pričujoče besedilo namenjeno osvetlitvi prav tega, ob predpostavki, da se lahko kakovost poučevanja in učinkovitost njegovega organiziranja izboljšata na osnovi uvida v to, kako potekata spoznavanje in učenje. Kakšno vlogo ima pri tem kognitivna znanost oz. nekoliko poenostavljeno rečeno »poznavanje delovanja možganov«?
Poznavanje delovanja možganov oz. spoznanja nevroznanosti in kognitivne znanosti1 prinašajo vpogled v procese učenja, saj
1 Različni avtorji izrazov nevroznanost in kognitivna znanost ne uporabljajo povsem dosledno, prav tako tudi ne izrazov pedagoška nevroznanost in nevropedagogika
VODENJE 2I20I4: 43-59
osvetljujejo, kaj se dogaja v možganih, ko se uCimo, kaj te procese omogoCa in pospešuje, kaj pa jih ovira. Na osnovi teh spoznanj lahko uCitelji, šole in kurikulum prispevajo k (še bolj) uCinkovi-temu uCenju.
Ali kot je izjavila uCiteljiCa, sodelavka v projektih: »Šele ko sem prebrala Clanke o pouCevanju za razumevanje, se mi je razkrilo, kaj poCnemo uCitelji! Zdaj šele razumem, kaj se dogaja v glavah uCenCev, Ce pouCujem na tak ali drugaCen naCin, kaj dosegam s tem, ko uporabljam take ali drugaCne metode. In zakaj je vredno in Celo znanstveno utemeljeno iskati naCine, kako uCenCem približati znanje po raznolikih poteh ...«
Žal pa, kot pravi Radin (2009), mnogo pristopov k pouCevanju niti po nakljuCju ni v skladu s tem, kako se možgani najbolje uCijo.
Kako uCitelj razume (ali pa ne) delovanje možganov (npr. nespremenljivost/plastiCnost možganov), odloCilno vpliva na to, kakšen pogled ima na uCenCe in na uCenje in kako pouCuje. Hkrati uCne izkušnje, ki jih uCenCem omogoCa, pomembno vplivajo na delovanje njihovih možganov: »Dobre izobraževalne izkušnje lahko dramatiCno izboljšajo razvoj možganov [...], slabe pa ga Celo ogrozijo.« (Hinton in FisCher 2013)
Psihologija o naravi uCCenja
V 20. stoletju so se z naravo uCenja veliko ukvarjali zlasti kognitivni psihologi, od klasikov, Piageta, Vygotskega, Halla, Ausbela, Brunerja, do novejših avtorjev, tako ameriških (ResniCk, Brown, PalinCsar, Bransford ...) kot evropskih oz. skandinavskih (Entwi-stle, Marton in Säljö, SCardamalia in Bereiter ...).
Marton, Entwistle, Ramsden in Säljö tako v zvezi z uCenjem razlikujejo veC ravni in kot najvišjo izpostavijo t.i. globlji ali trans-formativni pristop (angl.: »deep« approach), pri katerem uCenCi išCejo pomen tega, kar se uCijo, in namerno in naCrtno vzpore-jajo novo z že obstojeCim (Bain 1994, 1). UCenje po teh avtorjih poteka kot odnosno strukturiranje znanja, povezano s postopki, ki zahtevajo uporabo v novih okolišCinah. Entwistle in Entwistle pa
(Rutar IlC 2013). V splošnem pa lahko sklenemo, da se izraz nevroznanost nanaša predvsem na nevrološki vidik ugotovitev o zgradbi in delovanju možganov (pri razliCnih proCesih), izraz kognitivna znanost pa zajema širše (ne le nevrološke) vidike osvetljevanja in pojasnjevanja proCesov spoznavanja (kogniCije) in s tem v zvezi tudi delovanja možganov. Kognitivna znanost poleg nevroloških tako zajema še ugotovitve kognitivne in razvojne psihologije, se opira na filozofijo, lingvistiko, vkljuCuje raCunalniške simulaCije ipd.
različne nacine ucenja razvrščata od pomnjenja z obnavljanjem preko vzpostavljanja lastne strukture na osnovi razlage, do razvitja konceptualnega vpogleda na osnovi lastnega raziskovanja (Bain 1994). Najgloblji uvid se kaže v uCenCevem doživljanju pomena, v obCutku povezanosti in koherentnosti uCne problematike, v celostnem vpogledu vanjo in zmožnosti pojasnjevanja drugim.
Uvid kot rezultat uCenja je povezan z razumevanjem. Zato ni presenetljivo, da Cerbin uCenje z razumevanjem definira kot podeljevanje oz. konstruiranje pomena (angl. sense making) na osnovi novih informaCij (Cerbin 2000). Pri uCenju se vzpostavljajo povezave med novimi idejami in dejstvi ter že obstojeCim znanjem, pri Cemer se oblikuje t. i. reprezentaCijski ali mentalni model. V njem si tisti, ki se uCi, vsakiC znova »predstavlja« (reprezen-tira) odnose med razliCnimi elementi »znanja«. Takšne pojasnjevalne strukture so zato zmeraj le zaCasne (konstrukCije). UCenje, ki temelji na razumevanju, se odvija s pomoCjo miselnih dejavnosti, s katerimi »v glavi« gradimo odnos in povezave med dejstvi in idejami in ustvarjamo mentalne modele, v katerih si te odnose predstavljamo (veC o tem Rutar IIc 2012).
»Bolj ko uCenec razvije kompleksne reprezentacijske modele, bolj ko ima razgrajen vpogled v strukturo odnosov med elementi v njih, lažje bo te reprezentacijske modele uporabil v novih problemskih situacijah na tak naCin, da bo odnose med elementi po potrebi uvidel na nov naCin oz. jih ustrezno prilagodil novim razmeram, >restrukturiral<. To pa je že veC kot le reprezentacija - govorimo lahko že o t.i. gibki uporabi znanja kot posledici njegove dobre, fleksibilne notranje organizacije!« (Rutar Ilc 2012)
Bransford s sodelavci (Bransford, Brown in Cocking 2000) govori o vzpostavljanju konceptualnega razumevanja skozi proces grajenja in izpopolnjevanja »teorije«, ob vprašanjih, ki sijih uCenci ob tem zastavljajo, ob hipotezah in ob dejavnostih v zvezi z analizo podatkov. UCenje s postavljanjem vprašanj, raziskovanjem, postavljanjem teorij in argumentiranjem, preiskovanjem implikacij teorije in razliCnih predpostavk, postavljanjem in preverjanjem hipotez, razvijanjem dokazov, pogajanjem o konfliktih oz. razliCnih interpretacijah ... oz. ukvarjanje s koncepti je tisto, kar vodi do globljega uvida in do prenosa (transferja) v nove situacije.
Tudi Brown in Palincsar (1989) govorita o pospeševanju po-notranjenja (internalizacije) kognitivne dejavnosti ob spraševanju, evalvaciji, kritiziranju, restrukturiranju (npr. pri sodelovalnem uCenju, ki preko sooCanja razliCnih idej in razlag spodbuja konceptualne spremembe), ko aktivnosti, kot so npr. sokratski di-
alogi, reciproCno uCenje in drugi hevristiCni postopki, postopoma postajajo del repertoarja posameznikovih miselnih dejavnosti. Pomembno vlogo pri tem imata izkušanje konflikta in konfrontacij in utemeljevanje na osnovi tega. Ponotranjenje predstavlja osnovo za individualni konceptualni razvoj - konceptualni uvidi in spremembe dajo ucencu »lastništvo« nad znanjem in mu omogocajo, da ga uporablja.
Premik od pojmovanja ucenja kotzapomnjevanja k omenjenim kompleksnim pojmovanjem ucenja je de Corte (2013) zajel v naslednji klasifikaciji razlag procesov ucenja:
•	Prvotne (zlasti behavioristicne) teorije so ucenje razumele kot odzivanje na dražljaje in preslikavanje.
•	Sledile so koncepcije procesiranja informacij; te so ucenje razumele kot usvajanje znanja, ki ga ucenec organizira s pomocjo kognitivnih operacij. Osrednji koncepti pri tem so mentalni procesi in strukture znanja.
•	Aktivne koncepcije ucenja pa govorijo o konstruiranju (in ne le strukturiranju) znanja in nenehno potekajoci reorganizaciji lastnih mentalnih struktur in ucenje opredeljujejo kot sa-morazlago in ustvarjanje pomenov ...
Kakor koli udnkovito že psihologija (ucenja) pojasnjuje procese ucenja, pa vendarle gradi le na posrednih informacijah o tem, kako se ucenci ucijo, ne pa na vpogledu v to, kakšni procesi se dejansko odvijajo v možganih oz. kakšni sta fiziološka in nevrološka podlaga ucenja. In tu nastopita kognitivna znanost in nevrozna-nost, ki, kot pravi Fischer (2013, 11), pomagata »analizirati >crno škatlo<, v kateri potekajo biološki procesi, za katere vemo, da podpirajo ucenje«.
Pojav UMI - znanosti, imenovane »um, možgani in izobraževanje«
Prenos ugotovitev nevrologije, nevroznanosti in kognitivne znanosti na podrocje izobraževanja je pripeljal do nastanka »eduka-cijske/pedagoške nevroznanosti« oz. znanosti, v anglosaksonskem prostoru poimenovane s sintagmo um, možgani in izobraževanje, angleško Mind, Brain and Education (kratica mbe). Najprej se je tako imenoval ucni program za podiplomske študente na Cam-bridgeu, z leti pa sta nastala še mednarodno združenje in revija s tem imenom, ki sta na celu številnih pobud, projektov, študijskih programov in konferenc.
Ta transdisciplina povezuje nevroznanost in biologijo, kognitivno znanost s kognitivno in razvojno psihologijo ter pedagogiko (edukacijske vede). Tokuhama-Espinosa jo grafiCno prikazuje kot preseCišCe med nevroznanostjo, psihologijo in pedagogiko ter njihovimi preseCišCi: nevropsihologijo, pedagoško psihologijo in pedagoško nevroznanostjo (Tokuhama-Espinosa 2013). Razvija se v številnih državah na najuglednejših univerzah, npr. v zda (na Har-vardu, na univerzah Johns Hopkins, Vanderbilt, Stanford ...), v Veliki Britaniji (na Cambridgeu), na Japonskem, v Avstraliji in Kanadi, v Evropi pa zlasti v okviru oECD-ja2 in na Nizozemskem, v NemCiji (Transfer Centre for NeurosCienCe and Learning, Ulm) ter na Danskem (Learning Lab). Na Japonskem deluje Japan SCienCe and TeChnology's ResearCh Institute of SCienCeand TeChnology for SoCiety.
FisCher (eden zaCetnikov tega gibanja) trdi, da »razumevanje biologije sposobnosti in hendikepa pomaga uCiteljem in staršem spodbujati razvoj uCenCev in krepiti njihove zmožnosti za uCe-nje« in zagotavlja trdne raziskovalne temelje (FisCher 2013, 11). Združenje umi povezuje raziskovalCe in izobraževalCe v iskanju novih, inovativnih poti za dvosmerno sodelovanje in skupno postavljanje raziskovalnih vprašanj. V ta namen FisCher priporoCa ustanavljanje raziskovalnih šol (po zgledu nekdanjih Deweyjevih laboratorijskih šol) in Celo nov pokliC izobraževalnega »inženirja« kot nekakšnega spodbujevalCa in koordinatorja, ki bi »skrbel za hitrejše povezovanje raziskovalnega dela, izobraževalnih praks in politike« (prav tam).
2 V okviru oECD-ja (oz. njegovega Centra ceri (Centre for EduCational ResearCh and Innovation) je tako od leta 1999 potekal projekt »Learning SCienCes and Brain ResearCh«, katerega namen je bil okrepiti sodelovanje med znanostjo o uCenju in raziskavami možganov na eni strani ter raziskovalCi in ustvarjalCi politik na drugi (oECD 2007). Kot nasledek projekta je nastalo poroCilo, nato pa še knjiga z naslovom Understanding the Brain: Towards a New Learning Science (2007), katere glavni namen je izobraziti bralCe o možganih in spodbuditi razumevanje tega, kako se (možgani) uCijo ter »kako optimizirati uCenje z negovanjem, urjenjem in prilagajanjem proCesov in praks pouCevanja temu«. Spoznanja in ugotovitve so se stekali iz treh transdisCiplinarnih mrež, orientiranih na bralno in matematiCno pismenost ter na vseživljenjsko uCenje, ter iz dejavnosti, osredotoCene na raziskovanje vloge Custev pri uCenju. Knjiga med drugim prinaša poglavja in podpoglavja o temeljih delovanja možganov in njihovi zgradbi (npr. o nevronih, spominu, pridobivanju znanja, predstavah ...), o njihovem razvoju in vplivu okolja pri tem, o nevrološki podlagi bralne in matematiCne pismenosti, o poslediCah poškodb in okvar možganov in implikaCijah tega za pedagoško prakso. Prizadevanja za povezovanje pedagoške znanosti in nevroznanosti pa poimenuje kot edukaCijsko nevroznanost (angl. Educational Neuroscience).
Tokuhama-Espinosa posebej poudari, da nova znanost o pouCe-vanju in ucenju »ne sprejema vsega, kar se znajde v škatli z nalepkami izobraževanje, nevroznanost in psihologija, temveC pozorno izbira najboljša spoznanja, ki jo lahko oplemenitijo. Razvoj znanosti uMi je že postregel z novimi in inovativnimi naCini razmišljanja o starih problemih v izobraževanju, ponuja pa tudi njihove prak-tiCne rešitve, ki temeljijo na znanstvenih dokazih.« (Tokuhama-Espinosa 2013, 23)
PodroCja raziskovanja in razvoja so zato zelo razliCna in se raztezajo od temeljnih nevroloških raziskav, kot sta npr. merjenje sprememb v možganski elektriCni aktivnosti z erf (angl. event-related potentials) pri razliCnih naCinih razmišljanja in proCesiranja informaCij (na Centru za nevroznanost v Cambridgeu) in raziskovanje, kako se možgani otrok reorganizirajo, ko se uCijo brati (na Inštitutu za predstavne znanosti Vanderbilt), preko aplikativnih raziskav, kakršna je npr. raziskovanje vzrokov za disleksijo in druge uCne primanjkljaje, ter razvoj interventnih strategij zanje (na Centru za interdisCiplinarne raziskave na podroCju znanosti o možganih, Stanford) pa do prenosa teh spoznanj neposredno v prakso s pomoCjo programov usposabljanja uCiteljev, npr. programov, usmerjenih v razliCna naCela pouCevanja in uCenja, skladna z možgani (imenovanih Brain-Compatible Teaching and Learning), in projektov, npr. na Columbia University's TeaChers College. Tudi imena številnih drugih pobud in posvetov so zgovorna: izobraževanje za ustvarjalni um, nevroznanost branja, matematika in možgani, možganska telovadba (angl. Brain Gym), Celostno pouCe-vanje, usmerjeno na možgane (angl. Whole Brain Teaching), na možganih osnovano uCenje (angl. Brain-Based Learning) ... Izdelali so številne raCunalniške programe, ki so v podporo vsem tem prizadevanjem, npr. Fast For Word in EarobiCs, ki pomagata pri preseganju bralnih težav (prim. tudi Sevier 2013).
Koga je potemtakem moC poimenovati »znanstvenik uMi«? To-kuhama-Espinosa odgovarja, da v doloCenih primerih to velja za razliCne akterje: od uCiteljev, ki v svoje delo vkljuCujejo spoznanja s podroCja nevroznanosti in psihologije, preko psihologov, ki premošCajo prepad med naravoslovjem in družboslovjem, pa do nevroznanstvenikov, ki laboratorijska spoznanja prenašajo v uCil-niCe. Najpomembnejše je, trdi Tokuahama-Espinosa, da znanstveniki uMi tudi delajo to, o Cemer govorijo (oziroma kar raziskujejo), in da so zmožni »prilagajanja lastnega jezika obCinstvu, da bi bil razumljiv tudi drugim ljudem, ki niso strokovnjaki z njihovega podroCja« (Tokuhama-Espinosa 2013, 25).
Kaj nova znanost torej prinaša uCCiteljem?
CCemu jo sploh potrebujejo?
Tokuhama-Espinosa pravi, da učiteljem lahko nova spoznanja o tem, kako se možgani učijo, pomagajo pri izbiri najboljših načinov poučevanja: »Potrebujemo učitelje, ki poznajo delovanje možganov in vedo, kako se [možgani, op.p.] najhitreje učijo; prav tako potrebujemo nevroznanstvenike in psihologe, ki znajo prenašati svoja spoznanja v učilnice. Zakaj? Ker je izobraževanje polno kompleksnih problemov, ki se jih samo s pedagoškimi pristopi doslej še nismo dovolj uspešno lotili.« (prav tam, 26) Sousa pa iskrivo dodaja, da nevroznanost poskrbi »za to, da učitelji delajo pametneje in NE še bolj marljivo«, in doda: »Izobraževalci bi morali biti navdušeni nad tem, da raziskave nenehno ponujajo globlje razumevanje delovanja človeških možganov, a previdni pri uporabi teh odkritij v praksi.« (Sousa 2013, 29)
Oglejmo si zato nekaj ključnih spoznanj umi, ki utegnejo koristiti šolam in izobraževalcem pri načrtovanju in izvajanju njihovega dela.
KljuCCna spoznanja UMI, relevantna za izobraževalce
Nekaj najodmevnejših spoznanj in principov, ki imajo posebej pomembne implikacije za šolstvo, še posebej na ravni organiziranja poučevanja in nekaterih z njim povezanih ureditev, povzema Sousa (2013, 29-31):
•	da se človeški možgani nenehno in vse življenje reorganizirajo na temelju vloženega, pri čemer so posebno pomembne zgodnje izkušnje, ki pomembno določajo, kako se bodo možgani učili kasneje;
•	da je delovni spomin v običajnih razmerah omejen na zmožnost zadrževanja največ pet do sedem vsebinskih enot;
•	da na učenje in spomin močno vplivajo čustva in zanimanje, ker vzbujajo sisteme pozornosti v možganih;
•	da se nevroni v možganih lahko regenerirajo, na kar med drugim ugodno vpliva telesna dejavnost; gibanje in telesna vadba imata pri učenju in pomnjenju ključno vlogo, ker vplivata na izločanje pomembne snovi (nevrotopični faktor bdnf), ki je udeležena pri oblikovanju dolgoročnega spomina;
•	da v popoldanskem času zmožnost osredotočanja pozornosti upade;
•	da stres in premalo spanja zaradi dviga kortizola zmanjšujeta zmožnost osredotocanja pozornosti in krnita spomin;
•	da dobri bralci pri branju uporabljajo drugaCne nevronske poti kot slabi;
•	da popoln razvoj racionalnega dela najstniških možganov traja do približno 24. leta in da to pojasnjuje nepredvidljivost njihovega vedenja;
•	da na kognitivne zmožnosti vpliva tudi izpostavljenost umetnosti ter celotna družbena in kulturna klima.
Nevroznanost prinaša tudi demistifikacijo nekaterih v šolstvu mocno udomacenih »nevromitov«, kot na primer, da se vse za možgane pomembno zgodi do tretjega leta, da uporabljamo zgolj 10% možganov, problematizira mit o specializiranosti desne in leve hemisfere in o spolnih razlikah na podrocju zgradbe in delovanja možganov ter druge trditve.
Od gornjih Sousovih implikacij raziskav umi na »makro« raven oz. na raven nekaterih organizacijskih ureditev v šoli se zdaj preusmerimo še k implikacijam »mikro« procesov, na katere opozarjajo kognitivni znanstveniki v povezavi s procesi ucenja in poucevanja.
Tako npr. Fischer (2013) na osnovi najsodobnejših spoznanj kognitivne znanosti izziva prevladujoce modele ucenja in poucevanja, ki jih povzemajo metafore »kanalov«, »prenosa«, »skladišce-nja« ipd. Ti modeli (in na njih temeljece prakse poucevanja in ucenja) so zasnovani na predpostavki o možganih kot skladišcu, v katero se (kot po kanalih) prenaša in nalaga znanje. Za Fischerja pa je odlocilno, da znanje pridobivamo z (možgansko) dejavnostjo: aktivno nadzorovanje lastne (ucne) izkušnje utira nove poti v možganih in dobesedno spreminja nevrone, sinapse in možgansko dejavnost v nasprotju s tem, ko smo informacijam samo izpostavljeni. Zato »skladišcenje podatkov v spominu preprosto ni dovolj [...]. Metafora kanalov je uporabna le do dolocene stopnje, ko se na primer ucimo posameznih informacij, toda ko uporabljamo znanje, ki je veliko vec kot samo recitiranje informacij, moramo to metaforo nadomestiti z modelom aktivno konstruiranega znanja, kot ga predlagata kognitivna znanost in nevroznanost.« (Fischer 2013, 14)
Zelo koristno je zato izdelovanje zemljevidov ucnih poti in drugih sorodnih analiticnih orodij, ki omogocajo »odkrivanje in opisovanje ucnih sekvenc, pa tudi njihovo povezovanje s kurikulom, z znacilnostmi nalog in vešcinami poucevanja« (Fischer 2013, 17). Eno takšnih orodij je npr. razvojna lestvica stopenj in ravni znanja.
Lestvica razvoj znanja konceptualizira kot prehajanje skozi deset ravni (kognitivnih prelomov). »Ravni se vzpostavijo z dejanji, ki postajajo [...] vse kompleksnejša, dokler ne ustvarijo reprezenta-cij. Te postajajo kompleksnejše in na koncu ustvarijo abstrakcije, ki prav tako postajajo vse bolj kompleksne, dokler v zgodnjem odraslem obdobju ne ustvarijo principov, s katerimi ljudje organizirajo abstrakcije. [...] Za vsako spretnost in za vsako raven se možgani na novo organizirajo ter tvorijo nove nevronske mreže, ki jih podpirajo.« (Fischer 2013, 17) Takšna razvojna lestvica naj bi bila univerzalna - velja za razlicne vrste ucenja oz. za razlicne vrste spretnosti in znanja. Seveda pa se le-te razvijajo neodvisno ena od druge: razumevanje matematicnega odnosa med seštevanjem in množenjem npr. ne vpliva na vzpostavitev filozofskega razumevanja odnosa med namerami in odgovornostjo. Zato Fischer svari pred razumevanjem ucnih poti kot linearnega »plezanja« in ponuja metaforo konstrukcijske mreže razvoja. Kljucna za ucite-lje je pri tem ugotovitev, da je s poznavanjem teh procesov in z ustrezno podporo moc razvoj oz. ucenje pospešiti.
Ali kot spoznanja umi v svojem clanku povzema Rutar (2012, 17): »Ni res, da se clovek nauci toliko, kot mu dopušcajo možgani, temvec je res, da lahko z ucenjem sili možgane k tvorjenju vse bolj kompleksnih struktur, ki brez takega priganjanja tudi ne nastajajo.«
Izzivi za pouCCevanje, skladni s spoznanji kognitivne znanosti
Kaj gornja spoznanja in ugotovitve prinašajo izobraževalcem? V kakšno vlogo jih postavljajo? Kako konceptualizirajo ucenje in kako - v skladu s tem - poucevanje?
Glede na gornja spoznanja ne preseneca Mayerjeva opredelitev ucenja kot konstrukcije znanja, ki se odvija, ko ucenec na osnovi svoje ucne izkušnje ucno »snov« z aktivnim procesiranjem organizira v dobro povezano mentalno reprezentacijo (miselno predstavo) in jo poveže s predznanjem. Ucenje je tako dolgotrajna sprememba v ucencevem znanju, ki je posledica njegovih ucnih izkušenj oz. premišljene priprave le-teh s strani ucitelja, poucevanje pa ustvarjanje takega ucnega okolja, ki podpira udnkovitost ucenja (Mayer 2013).
Še vec: Mayer poucevanje razgrajuje na mikroraven, skladno z mikroravnijo ucenja, o kakršni smo govorili zgoraj, in ga vidi kot odmerjeno in premišljeno podpiranje ucencevega aktivnega
kognitivnega procesiranja pri usvajanju bogatih, uravnoteženih in dobro organiziranih struktur znanja. Podpiranje naj bi potekalo v takšnih ucnih situacijah, ki so ucencem »pri urejanju informacij v glavi« v pomoc in ki npr. temeljijo na premišljenem vkljucevanju podpor/opor, da ucenci pospešijo svoje ucenje z razumevanjem, in na reguliranju stopnje obremenjevanja kognitivnih zmožnosti (Mayer 2013; prim. tudi Rutar Ilc, 2103).
Vec avtorjev opozarja, da ucitelji preveckrat izhajajo iz tega, kako sami (naknadno, ko že imajo »veliko sliko« celotne discipline in vpogled v vse kljucne koncepte) razumejo neke vsebine, manj pa upoštevajo, kako se ucenci prvic srecujejo s temi vsebinami in kako jih doživljajo kot razdrobljene in kaoticne: »Glavni cilj pou-cevanja je zato prav pomoc ucencem, da po korakih usvajajo perspektive strokovnjakov in v svojih možganih drugega za drugim povezujejo košcke znanja. (Linn 2006) Vsako ucenje, ki se osredo-toca na abstraktne povezave, je pri tem v pomoc.« (Schneider in Stern 2013, 70)
Kako to doseci?3
Prvi vstop v pridobivanje znanja je aktiviranje predznanja in njegovo povezovanje z novo pridobljenim znanjem. Glede na poudarjanje, kako pomembno je upoštevati povezanost custev in motivacije s kognicijo, imata v tej fazi veliko vrednost tudi osmišljanje novega znanja in navezava na interese in vedoželjnost ucencev.
Pri samem usvajanju znanja naj bi nato ucitelji ucencem iz delckov po korakih pomagali sestaviti celoto oz. sistem, pri tem pa omogocatihierarhicno urejanje množice informacij v visoko organizirane enote, ki zasedajo manj delovnega spomina in omogocajo boljši pregled, priklic in so organizirane okrog povezovalnih »idej« oz. konceptov. Do uvida v t. i. »globinske« strukture lahko ucitelji ucence pripeljejo z nazornimi strategijami, kot so npr. strategija stopnjevanega primerjanja primerov, analogije, graficne podpore ipd.
Pri uporabi znanja oz. pri reševanju problemov pa naj bi ucencem pomagali reševati probleme z razstavljanjem na manjše, obvladljive probleme ali korake in s smiselnim povezovanjem konceptov s postopki. Za uporabo znanja je odlocilna tudi avtentic-nost, torej preizkušanje in uporaba pridobljenega znanja pri reševanju prakticnih problemskih izzivov. Za negovanje kreativno-
Pri priporocilih izhajamo iz že zapisanih navedenih ugotovitev, npr. Sousa, pa tudi drugih tu predstavljenih avtorjev, predvsem pa iz clanka Hintonove in Fischerja (2013) »Ucenje iz razvojne in biološke perspektive« (prim. tudi Rutar Ilc 2013).
sti je zelo pomembno tudi reševanje odprtih problemskih izzivov ter spodbujanje t.i. generativnega procesiranja - ustvarjanja novih idej in rešitev, pa tudi novih problemov.
Pri vsem skupaj pa kaže (v skladu s prej navedenimi ugotovitvami) upoštevati realne zmogljivosti delovnega spomina in ustrezno uravnavati stopnjo obremenjevanja kognitivnih zmožnosti (npr. zmanjševanje nebistvenega, obvladovanje bistvenega, loCevanje med obojim; Mayer 2013) in vkljuCevati priložnosti za aktivacijo in regeneracijo, med drugim z vkljuCevanjem telesne dejavnosti in sprošCanja (prim. tudi Rutar Ilc 2013).
»Obremenjevanje možganov je koristno; vedeti pa je treba, kako jih obremenjevati, kako dolgo Casa in kakšni morajo biti vmesni odmori. Prav odmori [...] so izjemno pomembni, saj z njimi pomagamo možganskim mrežam, da utrjujejo povezave med novimi informacijami in drugimi nevroni,« zapiše Rutar (2012, 17) in še dodaja, povzemajoC številne avtorje s podroCja nevroznanosti: »Dejavnosti, ki moCno vplivajo na oblikovanje nevronskih mrež in sprošCanje dopamina, so tudi [...] telesna aktivnost, osebni odnos do uCnih vsebin, možnosti izbiranja, igranje, socialne interakcije in medsebojni odnosi, novosti, intrinziCne nagrade (obCutek osebnega zadovoljstva in veselja zaradi doseženega) .« (Rutar 2012, 19) Izjemno velik poudarek je glede na spoznanja kognitivne znanosti namenjen podpiranju uCencev pri organiziranju informacij v uCinkovite miselne reprezentacije oz. sheme. Tako Hinton in Fischer (2013) izrecno poudarjata, da pomenijo uCinkoviti naCini predstavljanja dostop do razumevanja temeljnih pojmov in konceptov in podporo pri konstruiranju kompleksnih mentalnih re-prezentacij, s pomoCjo katerih si organiziramo informacije in naredimo povezave v »glavi« (Hinton in Fischer 2013).
Organizacija uCnih izkušenj oz. naCin predstavljanja pomembno vplivata na organiziranje znanja v umu preko urejenosti podatkov, nazorno predstavljenih konceptov, mrež povezav, navodil in delovnih listov, ki podpirajo uCenje z odkrivanjem, s strukturiranimi razpravami, ustrezno Casovno organizacijo ipd.
Izzivi za organizacijo in vodenje šol, skladni s spoznanji kognitivne znanosti
Po zgledu, ki nam ga ponuja medicinsko raziskovanje (v katerem prevladuje praksa, da ima vrhunska medicinska šola vsaj eno uCno bolnišnico, ki povezuje raziskovalno in praktiCno delo), avtorji uMi priporoCajo ustanavljanje raziskovalnih šol, v katerih bi
bil pomemben del delovanja usmerjen v raziskovanje pouCevanja in uCenja. Te šole bi - podobno kot nekoC Deweyjeve laboratorijske šole - vpeljevale in preizkušale praktiCno delo, ki bi temeljilo na hipotezah psihologije in kognitivne znanosti: »Nujno moramo ustanavljati prave raziskovalne šole, ki bodo kot kljuCne ustanove pomagale graditi trdne raziskovalne temelje za pedagoške prakse in izobraževalne politike.« (FisCher 2013, 21)
V ta namen bi potrebovali Celo posebno vrsto izobraževalCev, ki bi zmogli povezati raziskovalno delo in vsakdanje šolske prakse oz. ki bi izsledke kognitivne znanosti in nevroznanosti pomagali uporabiti pri pouCevanju in uCenju v uCilniCah. FisCher jih imenuje edukacijski povezovalci ali inženirji, Gardner pa govori tudi o nevroizobraževalcih. »Zgraditi moramo instituCije, v katerih bo nastajalo uporabno znanje, obenem pa moramo usposabljati strokovnjake, ki bodo ustvarili nov svet, v katerem se bo raziskovanje uma in možganov neposredno povezovalo z izobraževanjem in njegovim naCrtovanjem.« (FisCher 2013, 21)
Ustanavljanje takih šol in praks pa naj bi spremljalo tudi ustvarjanje velikih baz podatkov o spoznanjih s podroCja uCenja.
Zato je resniCno presenetljivo, da se v šolah Cela vrsta praks, kot npr. (mono)disCiplinarna logika, urniki in organizaCija predmetnikov, dolžina ur in dinamika odmorov, odnos do (naCrtne, organizirane) telesne dejavnosti in sprošCanja med poukom ipd., že stoletja ni spremenila. Tudi arhitekturo šol Caka še veliko izzivov (Rutar 2012). Vse to so spremenljivke, ki bi morale biti v 21. stoletju podvržene temeljitemu premisleku, Ce že ne radikalni preobrazbi.
Kaj torej lahko že danes - v obstojeCih okvirih - naredimo za to pri vsakdanjih šolskih ureditvah in praksah v naših šolah? Kdo vse lahko k temu prispeva? Kakšna je vloga ravnateljev in kolikšen je manevrski prostor za njihov tovrstni vpliv?
Strokovno so za vlogo omenjenih »edukaCijskih povezovalCev« oz. nevroizobraževalCev najbolj prikladni svetovalni delavCi, še posebej psihologi. Sami lahko najprej razišCejo možnosti, ki se ponujajo na tem podroCju, pripravijo nekaj praktiCnih izhodišC in namigov za uCitelje, nato pa lahko skupaj z ravnateljem, ki se zaveda pomena spoznanj kognitivne znanosti, pri uCiteljskem zboru spodbudijo prizadevanja za upoštevanje tovrstnih ugotovitev pri pouku.4 Vsak aktiv ali zainteresirana skupina uCiteljev lahko raz-
4 Zdaj imamo pri nas na voljo že toliko strokovnih besedil, da si lahko za zaCetek pomagajo z njimi.
išCe priložnosti, ki jih ima za upoštevanje navedenih priporoCil, in naCrtuje strategije (npr. za obravnavo problemov po premišljenih korakih, za podpiranje uCenja z odkrivanjem s pomoCjo domišljenih vprašanj oz. »postaj«, za nazorno povezovanje znanja zaokroženih Celot v veliko sliko, za navezovanje na predznanje, za formativno preverjanje, ki je v podporo uCenju, za vkljuCevanje interesov uCenCev ... Marsikaj od tega je v projektih, povezanih z negovanjem uCenja uCenja, že nastavljeno).
V	takšno akCijo lahko uCiteljski zbor na ravnateljevo pobudo vstopi po prinCipih akCijskega raziskovanja - v samoorganizaCiji ali ob pomoCi zunanjih strokovnjakov ali instituCij (npr. po analogiji z dejavnostmi, ki so v zvezi s spodbujanjem uCenja uCenja potekale tako v Šoli za ravnatelje kot na Zavodu rs za šolstvo). Ogromno rezerv je namreC v domeni uCiteljev in njihovih strategij pouCevanja. Eden najpreprostejših med prej omenjenimi izzivi, povezanimi s pouCevanjem, ki ponuja obilo izvedbenih možnosti, je npr. uCinkovito predstavljanje (idej, konCeptov, »snovi« ...). Na pedagoški konferenCi je mogoCe vsakiC rezervirati kratek Cas za predstavljanje razliCnih strategij, ki jih uCitelji v ta namen že uporabljajo, ali pa za predstavljanje novih, ki bi jih še radi preizkusili. Velik potenCial pri tem imata lahko mreženje med šolami in vkljuCevanje zainteresiranih strokovnjakov. Pomembni pri tem so skupno (složno) aktivno zavzemanje veCine kolektiva za tovrstne spremembe, jasnaravnateljevapodpora, utemeljevanje, spremljanje uCinkov in strateški pristop. Vendar ne kaže pozabiti temeljnega naCela pri uvajanju sprememb, in siCer da bodo ljudje dobro poCeli tisto, v kar verjamejo in Cesar si želijo, in ne tistega, v kar jih nekdo (pri)sili. Veliko je bilo v tej smeri narejenega že z uvajanjem bolj aktivnih in avtentiCnih oblik uCenja (seveda skrbno premišljenih in Ciljno zasnovanih), vkljuCno s tistimi, ki v ta namen uspešno uporabljajo elektronsko in drugo tehnologijo, kar vse v naših šolah v zadnjih letih pospešeno poteka v okviru razliCnih pobud, projektov in tudi prenovitvenih prizadevanj.
V	najboljšem primeru bi lahko z ustreznim strateškim pristopom, naravnanim k sistematiCnemu spodbujanju razliCnih miselnih proCesov (v preteklih letih smo na tem podroCju v našem šolskem prostoru veliko naredili z usposabljanjem uCiteljev za uporabo taksonomij uCnih Ciljev in proCesov), neposredno dosegli smotrno, kompleksno in Ciljno aktiviranje možganov (oz. nevronskih mrež). Po drugi strani pa so za organizaCijo dela na šoli zelo pomembne tudi druge omenjene ugotovitve: upoštevanje telesne dejavnosti in regeneraCije, primerno oz. ustrezno sto-
pnjevano obremenjevanje, sproščanje in počitek, vključno z aktiviranjem čustev in interesov. Prav tako je izjemno pomembno, da učenje ne poteka v stresu oz. da ni zgolj poskus zmanjševanja strahu (pred šolo in učiteljem) ter izogibanja težavam (ki jih npr. prinašajo slabe ocene ter jeza in kazen odraslih ali sram pred sošolči).
V domeni ravnatelja in svetovalnega delavca je, da na to opozarjata in da učitelje vabita k premišljenemu preizkušanju na tem področju oz. k preseganju zasidranih, pogosto neproduktivnih rutin. V domeni učiteljev samih pa je, da preizkušajo, na kakšne načine lahko zagotovijo spodbudno učno okolje in klimo pri pouku, kako lahko še bolj kot doslej vključujejo čustva in nagovarjajo motivacijo in interes učencev. Eksperimentirajo lahko, na kakšne načine (tudi preko domačega dela in učenja) se učenci bolj učinkovito in kakovostno učijo ter bolje pomnijo. Izmenjava izkušenj o tem (še posebej, če jo spremljajo dokazila) lahko to prakso bogati in krepi. Seveda pa je ravnatelj prvi, ki lahko pozove k temu, daje sporočilo o pomembnosti teh dejavnikov za učinkovito učenje in učiteljem jasno pokaže, da to od njih pričakuje (in ne - če malce karikiramo - nasprotno: da je skeptičen do »nekih novotarij, ki si jih izmišljujejo psihologi«).
K razmisleku o organizaciji šolskega dneva, o omogočanju sprostitve in gibanja oz. o vključevanju tega v pouk pa velja pritegniti tudi športne pedagoge. Skupaj z učitelji (ali aktivi) lahko raziskujejo možnosti za kar najučinkovitejše vključevanje gibanja in drugih oblik regeneriranja v šolski dan, s čimer se zmanjšujejo možnosti, da si bodo priložnost za to - seveda na veliko bolj kaotičen in moteč način - »vzeli« učenci sami.
Eden od pomembnih izzivov je tudi preseganje monodiscipli-narne ureditve kurikula. Učenje naravno poteka kot »interdisciplinarni« ali celo »transdisciplinarni« proces, vezan na resnične življenjske okoliščine. Poziv k večji interdisciplinarnosti ne pomeni zanikanja disciplin niti tega, da bi vse učenje moralo potekati interdisciplinarno, vsekakor pa terja resnejši premislek o priložnostih za tovrstno usvajanje znanja, ki ne bo vezano samo na občasne povezave zainteresiranih posameznikov in enkratne dogodke, kakršni so šolski projekti (več o tem prim. v Rutar Ilc in Pavlič Škerjanc 2010).
Tovrstne spremembe seveda za seboj potegnejo spremembe predmetnikov in urnikov. Že danes v šolah po svetu, zadnja leta pa tudi v nekaterih pri nas (npr. v t. i. evropskih oddelkih in drugih poskusih in projektih) sistematično in z jasno usmerjenostjo
preizkušajo razlicne oblike fleksibilnih predmetnikov, ki vkljucu-jejo vecje strnjene enote pouka in ne samo že znanih »blok ur«. Pri tem je pomembno, da so te predvsem drugace zastavljene (z veliko vec premišljeno nacrtovane dejavne vloge ucencev), ne pa zgolj to, da so daljše. Še vec enakega (npr. uciteljevih predavanj) je namrec lahko v velikih kolicinah celo kontraproduktivno.
Veliko vlogo pri opogumljanju za uvedbo strnjenih oblik dela in organiziranje fleksibilnega predmetnika imajo zagotovo ravnatelji. (Če verjamejo v potencial te prakse, ce jo znajo utemeljiti, osmisliti in organizacijsko podpreti, lahko na svoji šoli odprejo vrata številnim prej omenjenim spremembam. Fleksibilni predmetnik omogoca vec kroskurikularnega povezovanja znanja, bolj smiselno kombinacijo zaporedij predmetov, aktivne oblike dela, sodelovalno ucenje, vkljucevanje interesov in custev ucencev v pouk ...
(Če s takimi praksami metaforicno podiramo zidove, pa nas na koncu caka tudi dobesedno podiranje zidov in radikalno spreminjanje šolskih ureditev, kot so to že zaceli v angleški pobudi šol za 21. stoletje in k cemur ne nazadnje pozivajo tudi mednarodni izobraževalni dokumenti, npr. 21st Century Learning Environments, ki so nastali v okviru pobude Partnership for 21st Century Skills (http://www.p21.org), in oECD-jevi, npr. Innovative Learning Environments (oECD 2013).
Za konec se ob aktualnih razpravah o »drugacnih«, »vzgojno zahtevnih« novih generacijah lahko vprašamo, kako navedena razmišljanja prispevajo k žgoci vzgojni problematiki v šolah.
Najprej naj ugotovimo, da je le-ta deloma morda celo izraz ne-odzivnosti šol na spremembe, o katerih smo pravkar govorili. Prav dialekticni preplet ucnih okolij, ki bodo bolj prilagojena nacelom ucenja, in ucnih izzivov, ki bodo sistematicno in ciljno spodbujali možgane h kompleksnim miselnim dejavnostim, pa lahko pomaga pri preseganju nasprotja med nekriticnim otrokocentricnim pristopom (ki spodbuja razvajenost in razpušcenost) na eni in obujanjem preživelih avtoritarnih vzgojnih norm kot panicnega odziva na drugi strani.
Literatura
Bain, J. 1994. Understanding by Learning ^^^ Learning by Understanding: How shall we teach? Brisbane: Griffith University.
Bransford, J. D., A. L. Brown in R. R. Cocking. 2000. How People Learn. Washington, Dc: National Academy Press.
Brown A. L., in A. S. Palincsar. 1989. »Guided, Cooperative Learning and
Individual Knowledge ACquisition.« V Knowing, Learning and Instruction: Essays in Honor of Robert Glaser, ur. L. ResniCk, 393-453. Hillsdale, nj: lea.
Cerbin, B. 2000. »Learning with and TeaChing for Understanding.« BaCkground Paper Prepared for the WisConsin TeaChing Fellows Summer Institute, 24. julij-3. avgust.
De Corte, E. 2013. »Zgodovinski razvoj razumevanja učenja.« V O naravi uCenja, ur. H. Dumont, D. IstanCe in F. Benevidas, 37-64. Ljubljana: Zavod Republike Slovenije za šolstvo in gegd.
FisCher, K. W. 2013. »Um, možgani in izobraževanje: postavljanje znanstvenih temeljev za učenje in pouCevanje.« Vzgoja in izobraževanje 44 (6): 11-22.
Hinton, C., in K. W. FisCher. 2013. »Učenje iz razvojne in biološke perspektive.« V O naravi uCenja, ur. H. Dumont, D. IstanCe in F. Benevidas, 103-122. Ljubljana: Zavod Republike Slovenije za šolstvo in gegd.
Linn, M. C. 2006. »The Knowledge Integration PerspeCtiveon Learning and InstruCtion.« V The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, ur. R. K. Sawyer, 243-264. Cambridge: Cambridge University Press.
Mayer, R. E. 2013. »UCenje s tehnologijo.« V O naravi učenja, ur. H. Dumont, D. IstanCe in F. Benevidas, 163-182. Ljubljana: Zavod Republike Slovenije za šolstvo in gegd.
gegd. 2007. Understanding the Brain: The Birth of a Learning Science. Pariz: gegd.
gegd. 2013. Innovative Learning Environments. Pariz: gegd.
Radin, J. L. 2009. »Brain-Compatible TeaChing and Learning:
ImpliCations for TeaCher EduCation.« Educational Horizons Fall 88 (1): 40-50.
Rutar, D. 2012. »Kako možgani vplivajo na uCenje in kako učenje vpliva na možgane.« Vzgoja in izobraževanje 43 (6): 25-30.
Rutar IlC, Z. 2012. »Poučevanje za razumevanje (p)ostaja izziv za izobraževalCe.« Vzgoja in izobraževanje 43 (5): 2-14.
Rutar IlC, Z. 2013. »Kaj ima kognitivna znanost povedati učiteljem?« Vzgoja in izobraževanje 44 (6): 2-10.
Rutar IlC, Z., in K. PavliC ŠkerjanC, ur. 2010. Medpredmetne in kurikularne povezave: prirocnik za ucitelje. Ljubljana: Zavod Republike Slovenije za šolstvo.
SChneider, M., in E. Stern. 2013. »Kognitivni pogled na uCenje: deset temeljnih ugotovitev.« V O naravi ucenja, ur. H. Dumont, D. IstanCe in F. Benevidas, 65-82. Ljubljana: Zavod Republike Slovenije za šolstvo in gegd.
Sevier, J. 2013. »Brains, Minds and EduCation: Studies in EduCational NeurosCienCe Help Build Better Classrooms; AdvanCed Degrees in EduCation.« seen 15 (1): 112-115.
Sousa, D. A. 2013. »uMi - um, možgani in izobraževanje: vpliv
nevroznanosti na vede o izobraževanju.« Vzgoja in izobraževanje 44 (6): 29-32.
Tokuhama-Espinosa, T. 2013. »Zakaj znanost um, možgani in izobraževanje plemeniti >novo< izobraževanje, temeljecce na poznavanju možganov, z znanostjo?« Vzgoja in izobraževanje 44 (6): 23-28.
■ Zora Rutar Ilc je viša svetovalka na podroccju srednjega šolstva na Zavodu za šolstvo. zora.rutar@zrss. si